JPH10206500A - 校正試料及び校正試料を用いた探針位置補正装置及び 微細配線検査装置及び探針位置補正方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は微細配線に接触させる探針を交換し
た際の位置ずれを短時間で測定することを課題とする。 【解決手段】 校正試料１００は、Ｘ方向位置検出用の
位置検出ブロックＰ０〜Ｐ７と、Ｙ方向位置検出用の位
置検出ブロックＱ０〜Ｑ７とからなる。各Ｘ方向位置検
出ブロックＰ０〜Ｐ７は、表面に夫々異なる凹凸形状の
位置識別パターンが形成されている。また、各Ｙ方向位
置検出ブロックＱ０〜Ｑ７も同様に異なる凹凸形状の位
置識別パターンが形成されている。そのため、探針５０
をＸ方向位置検出ブロックＰ０〜Ｐ７の何れかに接触さ
せてＸ方向の位置を検出した後、探針５０をＹ方向位置
検出ブロックＱ０〜Ｑ７の何れかに接触させてＹ方向の
位置を検出することができる。そして、校正試料１００
を使用して光学顕微鏡４０の視野中心のずれと、探針５
０のずれの両方を補正することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、例えば半導体チッ
プ等の被測定試料の微細配線を検査する探針の走査位置
を補正するのに好適な校正試料及び校正試料を用いた探
針位置補正装置及び微細配線検査装置及び探針位置補正
方法に関する。

【０００２】半導体集積回路を開発・製造する上で半導
体チップを試験して動作不良がある場合には、その原因
を調べることが不可欠である。ところが、近年のＬＳＩ
の高集積化により、ＬＳＩテスタ等のＩ／Ｏピンの信号
を測定する方法だけでは、正確な設計検証や故障解析を
行うことが困難となってきている。

【０００３】そのため、半導体チップに形成された微細
配線の電圧を測定する微細配線検査装置を用いて半導体
集積回路の動作試験が行われている。この微細配線検査
装置としては、例えば電子ビームを用いた装置が知られ
ている。しかしながら、半導体集積回路の高集積化及び
高速化に伴って測定スピードと時間分解能が不十分にな
りつつある。

【０００４】そこで、原子間力顕微鏡の技術を利用して
導電性微細プローブ（探針）による配線探索とプローブ
位置決めの機能を備えた光ビームによる高空間分解能の
電圧測定による微細配線検査装置が開発されている。そ
して、この導電性微細プローブを用いた微細配線検査装
置では、導電性微細プローブの取付状態によって走査位
置がばらつくため、検査精度を確保するには、導電性微
細プローブの位置を正確に検出して位置補正を行う必要
がある。

【０００５】

【従来の技術】従来の微細配線検査装置としては、例え
ば本出願人が先に提案した特開平７−２４４０５４号公
報に開示されているように、試料を観察する光学顕微鏡
と走査プローブ顕微鏡とを組み合わせた構成のものが開
発されている。走査プローブ顕微鏡は、物質間に働く相
互作用（例えば原子間力）を微小なカンチレバーと探針
で変位に変換し、それをレーザ光などの変位検出手段で
検出し、試料表面の微細な３次元形状を得るものであ
る。

【０００６】そして、光学顕微鏡で観察位置を探した
後、走査プローブ顕微鏡に切り替えて観察を行う。この
切替動作は、光学顕微鏡と走査プローブ顕微鏡とが同一
のステージに取り付けられており、このステージを移動
させて光学顕微鏡で観察した試料（被観察物）に走査プ
ローブ顕微鏡を移動させる。

【０００７】また、微細配線の電圧を検出する探針とし
ては、例えば本出願人が先に提案した特開平７−１４６
３１６号公報に開示されたものがある。この公報のもの
は、探針を支持する中空ロッドが２枚の板バネに支持さ
れて上下方向に変位可能になっており、その変位量は中
空ロッドに取り付けられた可動側電極と固定側電極との
間のギャップが変化することから容量が変化することを
利用して検出している。

【０００８】すなわち、探針を配線上の微小な力で押し
つけると、板バネがたわみ変位が生じるので、その変位
を検出すると探針と配線との押し付け力が検出できる。
図１５に示すように、中空ロッド１は中をレーザ光が通
過可能なように中空にしてあり、中空ロッド１の先端に
透明電極２、電気光学結晶３、反射膜４からなる電圧情
報発生素子を配置してある。導電性の探針５により探針
先端が接触する配線の電圧を電圧情報発生素子（特に電
気光学結晶３）に伝える。レーザ光を電気光学結晶３に
通すと、電気光学結晶３の透明電極−反射膜間の電界に
よりレーザ光の偏光が変化し、この偏光量を検出するこ
とで電圧を測定する。

【０００９】探針は、先端が非常に鋭利（１μｍ以下）
なため、探針５の先端を試料表面の微細配線に当接させ
ると、使用回数が増えるにつれて探針５の先端が磨耗す
る。そのため、探針５の先端が磨耗した場合、探針５を
新しいものと交換する必要がある。

【００１０】上記公報のものでは、反射膜４の下面に永
久磁石６を取り付け、探針５の上端に磁性材７を固着し
て磁気吸着を利用して針交換を可能している。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】ところが、上記のよう
な従来の装置では、磁気吸着を利用して探針５を交換し
た際に探針５に位置がずれることがある。例えば図１６
に示すように、磁石６に吸着された磁性材７が探針５の
根元でｄ₁ ずれた状態で吸着されてしまったり、あるい
は探針５自体が磁性材７の取付面に傾斜して探針５の先
端が軸線からｄ₂ずれて取り付けられている場合には、
探針５の取付位置に誤差が生じる。

【００１２】そのため、探針５を交換した後は、探針５
の先端部分の位置を測定して探針交換による誤差を補正
する必要がある。しかしながら、上記微細配線検査装置
では、探針を支持するステージを比較的狭い範囲（１０
０μｍ以下の範囲）で精密に位置決めする微動用駆動部
と、顕微鏡及び探針を支持するステージを比較的広い範
囲（数十ｍｍ以上の範囲）で粗く（数μｍ程度）位置決
めする粗動用駆動部とが設けられている。

【００１３】そして、探針５の位置測定には、交換され
た探針５の先端部分を校正試料に接触させる方法が用い
られている。図１７（Ａ）に微細配線検査装置で使用さ
れている従来の校正試料を示す。校正試料８の上面に上
からみると正方形に突出するパターン８ａが形成されて
いる。そのため、探針５の先端がＸ方向に水平移動して
校正試料８のパターン８ａのエッジに乗り上げると図１
７（Ｂ）に示すような信号が出力され、探針５の先端が
Ｙ方向に水平移動してパターン８ａのエッジに乗り上げ
ると図１７（Ｃ）に示すような信号が出力される。この
信号の立ち上がり位置から探針５の先端位置を測定でき
る。

【００１４】そして、交換された探針５の位置を測定す
る場合、光学顕微鏡と校正試料８との位置合わせを行っ
た後、探針５と校正試料８との位置合わせを行う。探針
５が交換されると、まず、粗動用駆動部により校正試料
８を光学顕微鏡で観察し、校正試料８のＸＹ方向のエッ
ジ位置を求める。

【００１５】次にステージを切り替え動作させて粗動用
駆動部により探針５の先端を光学顕微鏡で観察したおお
よその位置に位置決めし、その後、微動用駆動部により
探針５を走査して校正試料８のパターン８ａに対応する
凹凸像を観察し、探針５により校正試料８のパターン８
ａのＸＹ方向のエッジ位置を求める。

【００１６】そして、光学顕微鏡と探針５による両観察
結果から光学顕微鏡の視野中心と探針５の相対位置を測
定する。ところが、校正試料８と探針５の位置合わせを
行う際、磁気吸着による探針５の根元の位置ずれｄ₁ あ
るいは探針５の製造のばらつき（探針５と磁性材７との
位置ずれ、あるいは探針５の傾き）による位置ずれｄ₂
により、微動用駆動部による動作範囲を越えることがあ
る。その場合、探針５を走査させても光学顕微鏡で観察
した目標（校正試料８のパターン８ａのエッジ）を観察
できず、位置合わせができなくなるといった問題があっ
た。

【００１７】そのため、探針５のずれが微動用駆動部の
動作範囲内であれば、比較的短時間で探針５の位置を測
定できるが、探針５のずれが微動用駆動部の動作範囲外
であるときは、探針５を粗動用駆動部により校正試料８
のパターン８ａの近傍まで移動させなければならないた
め、上記のように粗動用駆動部を駆動した後微動用駆動
部を駆動させる必要があり、かなりの時間を要してい
た。

【００１８】本発明は上記の点に鑑みてなされたもので
あり、探針が接触することにより探針の位置を測定する
校正試料及び校正試料を用いた探針位置補正装置及び微
細配線検査装置及び探針位置補正方法を提供することを
目的とする。

【００１９】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明では下記の種々の手段を講じた事を特徴とす
るものである。上記請求項１の発明は、探針が接触する
表面に一方向に延在する凹凸による異なる位置識別パタ
ーンが個別に形成された複数の位置検出ブロックを有
し、該位置識別パターンの組み合わせから前記探針の走
査位置を検出させることを特徴とするものである。

【００２０】また、請求項２の発明は、探針が接触する
表面に一方向に延在する凹凸による異なる位置識別パタ
ーンが個別に形成された複数の位置検出ブロックを有す
る校正試料と、前記探針を前記校正試料の表面に形成さ
れた一の位置検出ブロックに摺接させて前記位置識別パ
ターンを検出し、前記位置識別パターンの組み合わせか
らコード化された走査位置情報を生成する走査位置情報
生成部と、該走査位置情報生成部により生成された前記
走査位置情報から前記探針が接触された座標位置を演算
する探針位置検出部と、該探針位置検出部により検出さ
れた座標位置に基づいて前記探針の走査位置を補正する
補正演算部と、からなることを特徴とするものである。

【００２１】また、請求項３の発明は、被測定試料に形
成された微細配線を撮像ユニットにより撮像し、該撮像
ユニットが撮像した画像情報に基づいて前記被測定試料
の微細配線に探針を接触させるように微動用駆動部及び
粗動用駆動部を駆動させて前記被測定試料の微細配線を
検査する微細配線検査装置において、各辺が前記微動用
駆動部の動作範囲より小さい寸法に形成され、前記探針
を接触させる表面に一方向に延在する凹凸による異なる
位置識別パターンが個別に形成された複数の位置検出ブ
ロックを有する校正試料と、前記探針を前記校正試料の
表面に形成された一の位置検出ブロックに摺接させて前
記位置識別パターンを検出し、前記位置識別パターンの
組み合わせからコード化された走査位置情報を生成する
走査位置情報生成部と、該走査位置情報生成部により生
成された前記走査位置情報から前記探針が接触された座
標位置を演算する探針位置検出部と、該探針位置検出部
により検出された座標位置に基づいて前記探針の走査位
置を補正する補正演算部と、を備えてなることを特徴と
するものである。

【００２２】また、請求項４の発明は、探針が接触する
校正試料の表面に一方向に延在する凹凸による位置識別
パターンを形成し、前記探針を前記凹凸に摺接させて前
記位置識別パターンを検出し、当該位置識別パターンの
組み合わせから前記校正試料に接触された前記探針の走
査位置を補正することを特徴とする探針位置補正方法で
ある。

【００２３】また、請求項５の発明は、校正試料の表面
に形成された位置識別パターンに探針を摺接させて前記
位置識別パターンを検出し、続いて前記位置識別パター
ンの組み合わせからコード化された走査位置情報を生成
し、当該走査位置情報から前記探針が接触された座標位
置を演算した後、演算された座標位置に基づいて前記探
針の走査位置を補正することを特徴とする探針位置補正
方法である。

【００２４】上記した各手段は、下記のように作用す
る。上記請求項１の発明によれば、一方向に延在する凹
凸による異なる位置識別パターンが個別に形成された複
数の位置検出ブロックを有する校正試料の表面に探針を
接触させて、位置識別パターンの組み合わせから探針の
走査位置を検出するため、探針の位置を容易に測定する
ことができ、探針の位置検出時間を短縮できる。

【００２５】また、請求項２の発明によれば、探針位置
補正装置において、探針が校正試料の表面に形成された
一の位置検出ブロックに摺接して位置識別パターンを検
出すると、位置識別パターンの組み合わせからコード化
された走査位置情報を生成し、この走査位置情報から探
針が接触された座標位置を演算すると共に、検出された
座標位置に基づいて探針の走査位置を補正するため、探
針の位置検出時間を短縮できると共に、探針の走査位置
を正確に補正することができる。

【００２６】また、請求項３の発明によれば、微細配線
検査装置において、校正試料の各辺が微動用駆動部の動
作範囲より小さい寸法に形成され、探針が校正試料の表
面に形成された一の位置検出ブロックに摺接させて位置
識別パターンを検出して位置識別パターンの組み合わせ
からコード化された走査位置情報を生成し、この走査位
置情報から探針が接触された座標位置を演算すると共
に、検出された座標位置に基づいて探針の走査位置を補
正するため、探針の位置検出時間を短縮できると共に、
探針の走査位置を正確に補正することができる。

【００２７】また、請求項４の発明によれば、探針が接
触する校正試料の表面に一方向に延在する凹凸による位
置識別パターンを形成し、探針を凹凸に摺接させて位置
識別パターンを検出し、当該位置識別パターンの組み合
わせから校正試料に接触された探針の走査位置を補正す
ることを特徴とする探針位置補正方法により探針の位置
検出時間を短縮できると共に、探針の走査位置を正確に
補正することができる。

【００２８】また、請求項５の発明によれば、校正試料
の表面に形成された位置識別パターンに探針を摺接させ
て位置識別パターンを検出し、続いて位置識別パターン
の組み合わせからコード化された走査位置情報を生成
し、当該走査位置情報から探針が接触された座標位置を
演算した後、演算された座標位置に基づいて前記探針の
走査位置を補正することを特徴とする探針位置補正方法
により探針の位置検出時間を短縮できると共に、探針の
走査位置を正確に補正することができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】つぎに本発明の実施の形態につい
て図面と共に説明する。図１は本発明の校正試料を用い
た微細配線検査装置の一実施例の構成を示す構成図であ
る。まず、本発明の微細配線検査装置の構成及び操作に
ついて説明し、その後本発明の校正試料の形状について
説明する。

【００３０】微細配線検査装置の防振台に支持されたベ
ース１１には、測定試料１２（例えばＬＳＩ）が載置さ
れる。ベース１１の両端には、Ｙ方向に延在するＹ軸方
向案内レール１６，１６が取り付けられている。この案
内レール１６，１６には、Ｙ軸方向テーブル１８のブロ
ック１８ａ，１８ａが移動可能に設けられている。テー
ブル１８は、ベース１１に設けられたＹ軸方向駆動モー
タ（図示せず）により、Ｙ軸方向に移動させられる。

【００３１】Ｙ軸方向テーブル１８には、Ｘ軸方向に延
在するＸ軸方向案内レール２０が取り付けられている。
このＸ軸方向案内レール２０には、Ｘ軸方向テーブル２
２が移動可能に取り付けられている。Ｘ軸方向テーブル
２２は、Ｙ軸方向テーブル１８に設けられたＸ軸方向駆
動モータ２４によりボールネジ２８が駆動されてＸ軸方
向に移動させられる。

【００３２】また、Ｘ軸方向テーブル２２には、Ｚ軸方
向に延在するＺ軸方向案内レール３２が取り付けられて
いる。このＺ軸方向案内レール３２には、焦点調整ステ
ージ３４が移動可能に取り付けられている。焦点調整ス
テージ３４は、Ｘ軸方向テーブル２２に設けられたＺ軸
方向駆動モータ３６によりボールネジ３８が駆動されて
Ｚ軸方向に移動させられる。

【００３３】上記Ｘ軸方向テーブル２２、Ｘ軸方向案内
レール２０、Ｘ軸方向駆動モータ２４、ボールネジ２
８、Ｙ軸方向テーブル１８、Ｙ軸方向駆動モータ（図示
せず）、Ｙ軸方向案内レール１６、Ｚ軸方向案内レール
３２、Ｚ軸方向駆動モータ３６、ボールネジ３８により
焦点調整ステージ３４を各Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に粗動させる
粗動用駆動部３９が構成されている。

【００３４】また、焦点調整ステージ３４には、光学顕
微鏡４０が設けられており、光学顕微鏡４０の上部には
ＣＣＤイメージセンサからなる撮像ユニット４０ａが取
り付けられている。また、焦点調整ステージ３４には、
走査プローブ顕微鏡４６が設けられている。この走査プ
ローブ顕微鏡４６は、Ｘ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向の
走査を夫々行う移動ステージ４８と、移動ステージ４８
に設けられ探針５０をＸ軸方向、Ｙ軸方向、Ｚ軸方向に
微小変位させるピエゾ素子からなる各方向のアクチュエ
ータを有するアクチュエータユニット４９と、探針５０
の軸方向の変位量を検出する変位センサ５２とを有す
る。

【００３５】探針５０は後述するように移動ステージ４
８の下端に取り付けられた探針保持部５１に保持されて
いる。上記移動ステージ４８とアクチュエータユニット
４９とから探針５０を微動させる微動用駆動部５３が構
成されている。尚、本実施例の微動用駆動部５３では、
探針５０を６０μｍのストロークで移動させることがで
きる。

【００３６】このように、焦点調整ステージ３４には、
光学顕微鏡４０及び走査プローブ顕微鏡４６が取り付け
られている。そして、ボールネジ２８によりＸ軸方向テ
ーブル２２をＸ軸方向に移動させ、光学顕微鏡４０ある
いは走査プローブ顕微鏡４６の探針５０が測定試料１２
に整合させられる。

【００３７】ここで、上記構成とされた微細配線検査装
置の操作及び動作について説明する。まず、光学顕微鏡
４０を用いて測定試料１２を観察する場合には、Ｘ軸方
向駆動モータ２４によりボールネジ２８を駆動させてＸ
軸方向テーブル２２を図１中左方向に向けて移動させ、
適当な位置で停止することにより、図１に示す状態とな
る。

【００３８】その後、Ｚ軸方向駆動モータ３６がボール
ネジ３８を駆動して焦点調整ステージ３４をＺ軸方向に
移動させることにより、焦点調整ステージ３４に設けら
れた光学顕微鏡４０の焦点調整がなされる。これによ
り、光学顕微鏡４０を測定試料１２の観察したい位置に
移動させることができる。

【００３９】以上のようにして光学顕微鏡４０の視野を
測定試料１２の観察したい位置に移動させて光学顕微鏡
４０による観察を行った後、走査プローブ顕微鏡４６に
よる観察に切り替える。以下、この点を説明する。粗動
用駆動部３９のＸ軸方向駆動モータ２４によりボールネ
ジ２８を駆動させてＸ軸方向テーブル２２を図１中右方
向に向けて移動させ、適当な位置で停止することによ
り、走査プローブ顕微鏡４６の探針５０は、図２に示す
ように測定試料１２の観察したい位置上に配置される。

【００４０】その後、Ｚ軸方向駆動モータ３６を駆動さ
せて焦点調整ステージ３４を下降させ、走査プローブ顕
微鏡４６の探針５０を測定試料１２の観察位置に下ろし
て観察を開始する。走査プローブ顕微鏡４６による測定
試料１２の観察は、微動用駆動部５３のアクチュエータ
ユニット４９により探針５０がＸ軸方向及びＹ軸方向に
微動して位置調整されながら測定試料１２の表面を走査
して行われる。

【００４１】後述する校正試料１００を使用して測定試
料１２に対する探針５０の位置ずれを検出して補正する
場合について説明する。微細配線検査装置のベース１１
には、校正試料１００及び測定試料１２が装着される。

【００４２】また、ベース１１上には、予備の探針５０
を収納する交換針ストッカ１１０が設けられている。探
針５０が交換された後、光学顕微鏡４０と校正試料１０
０との位置合わせを行う。つまり、光学顕微鏡４０を
Ｘ，Ｙ方向に移動させて光学顕微鏡４０の視野の中心を
校正試料１００の端点Ｇ０（図５参照）周辺に合わせ
る。

【００４３】図３は探針５０を保持する探針保持部５１
の構成を拡大して示す縦断面図である。探針保持部５１
は、探針５０が測定試料１２の微細配線に接触して上方
に変位すると、その変位を検出すると共に微細配線の電
圧を検出するように構成されており、十字梁６０，６２
を除き、軸線を中心として回転対称形である。十字梁６
０，６２は、この軸線を通る対称面を有する。

【００４４】十字梁６０，６２は、上方からみると十字
形状に形成されており、外側端部が円筒状のホルダ７０
の内面に固着され、内側端部が探針５０を支持する中空
ロッド７２の外周面に固着されている。また、十字梁６
０と６２との間には、中空ロッド７２の外周面に垂直に
固着された可動側の導電板６４が設けられている。ま
た、導電板６４の上方にはホルダ７０の内面に固着され
た上導電板６６が対向して設けられ、導電板６４の下方
にはホルダ７０の内面に固着された下導電板６８が対向
して設けられている。従って、導電板６４は、固定側の
上導電板６６と下導電板６８との間に位置し、中空ロッ
ド７２と共に軸方向（上下方向）に変位可能に取り付け
られている。

【００４５】中空ロッド７２が軸方向に移動すると、導
電板６４が上導電板６６又は下導電板６８の一方に近接
すると共に他方から離間するため、導電板６４と上導電
板６６及び下導電板６８との間の静電容量が変化する。
これにより探針５０及び中空ロッド７２の軸方向変位を
検出できる。

【００４６】そして、導電板６４，６６，６８は、夫々
リード線（図示せず）を介して周知のホイーストンブリ
ッジ回路からなる静電容量検出回路に接続されている。
また、中空ロッド７２の下端には、透明電極７４，電気
光学結晶７６，反射膜７８からなる電圧情報発生素子８
０が取り付けられている。そして、電圧情報発生素子８
０には、探針５０が接触された微細配線の電圧が印加さ
れる。さらに、反射膜７８の下面には探針５０を磁気吸
着するための永久磁石８２が固着されている。

【００４７】また、探針５０の上端は、円板状の磁性材
８４が固着されている。そのため、探針５０を取り付け
る際は、探針５０と一体な磁性材８４を永久磁石８２に
吸着させる。中空ロッド７２の内部に照射されたレーザ
光は、電圧情報発生素子８０の透明電極７４，電気光学
結晶７６を通過して反射膜７８で反射する。そして、レ
ーザ光は電気光学結晶７６において、探針５０を介して
印加された微細配線の電圧に応じて電気ベクトル振動方
向が互いに直角な直線偏光成分間に位相差が与えられ
る。また、電圧情報発生素子８０からの反射光は、偏光
ビームスプリッタ（図示せず）を介して光検出器（図示
せず）で検出され、これに基づいて微細配線の電位が測
定される。

【００４８】図４は探針５０の位置ずれを検出して探針
位置補正演算を行う探針位置補正装置９０のブロック図
である。探針位置補正装置９０の制御装置９２は、探針
交換時に探針位置検出のため上記粗動用駆動部３９の各
方向の駆動モータ及び微動用駆動部５３の各アクチュエ
ータを駆動制御する。また、制御装置９２は、後述する
校正試料に探針５０を走査させて得られる導電板６４，
６６，６８間の静電容量を検出する静電容量検出回路９
４と接続されている。

【００４９】静電容量検出回路９４は、校正試料の表面
に形成された各位置検出ブロックの位置識別パターンの
凹凸に応じた波形の信号を制御装置９２に出力する。制
御装置９２は、静電容量検出回路９４から出力された信
号をコード化し、このコード化された位置情報に基づい
て探針５０の先端位置（座標位置）を検出する。

【００５０】そして、制御装置９２は、検出された探針
５０の先端位置から正規の探針取付位置に対する位置ず
れデータ（ずれ量、ずれ方向等の座標データ）から探針
位置補正データを生成して位置補正データ出力部９６か
ら出力させる。また、制御装置９２のメモリ（ＲＯＭ）
には、探針５０を校正試料の表面に形成された一の位置
検出ブロックに摺接させて位置識別パターンを検出し、
前記位置識別パターンの組み合わせからコード化された
走査位置情報を生成する走査位置情報生成プログラム
と、走査位置情報から探針５０が接触された座標位置を
演算する探針位置検出プログラムと、検出された座標位
置に基づいて探針５０の走査位置を補正する補正演算プ
ログラムとが格納されている。

【００５１】ここで、本発明になる校正試料の形状につ
いて説明する。図５は本発明の校正試料の形状を示す平
面図、図６は校正試料の位置検出ブロックを拡大して示
す平面図である。本実施例の校正試料１００は、Ｘ方向
位置検出用の位置検出ブロックＰ０〜Ｐ７と、Ｙ方向位
置検出用の位置検出ブロックＱ０〜Ｑ７とからなる。校
正試料１００の左側手前の角部が光学顕微鏡４０の位置
合わせを行うとき、光学顕微鏡４０の視野の中心を合わ
せる端点Ｇ０である。

【００５２】Ｘ方向位置検出ブロックＰ０〜Ｐ７は８個
のブロックがＸ方向に一列に配列されており、Ｙ方向位
置検出ブロックＱ０〜Ｑ７はＸ方向位置検出ブロックＰ
０〜Ｐ７に隣接して配置され８個のブロックがＹ方向に
一列に配列されている。各Ｘ方向位置検出ブロックＰ０
〜Ｐ７は、表面に夫々異なる凹凸形状の位置識別パター
ンが形成されている。また、各Ｙ方向位置検出ブロック
Ｑ０〜Ｑ７も同様に異なる凹凸形状の位置識別パターン
が形成されている。そのため、探針５０をＸ方向位置検
出ブロックＰ０〜Ｐ７の何れかに接触させてＸ方向の位
置を検出した後、探針５０をＹ方向位置検出ブロックＱ
０〜Ｑ７の何れかに接触させてＹ方向の位置を検出する
ことができる。

【００５３】図６はＸ方向位置検出ブロックＰ０〜Ｐ２
に形成された位置識別パターンの一例を拡大して示す平
面図、図７は図６中Ａ−Ａ’線に沿う縦断面図である。
各ブロックＰ０〜Ｐ７には、ブロックの境界であること
を示す境界部１０１と、各ブロックＰ０〜Ｐ７の位置情
報を示すコード部１０２〜１０４…とが形成されてい
る。尚、図６では、ブロックＰ０〜Ｐ２の境界部１０１
とコード部１０２〜１０４のみを拡大して示してある
が、他のブロックＰ３〜Ｐ７も同様に境界部１０１とコ
ード部とが並んで形成されている。

【００５４】境界部１０１は、凹部１０１ａと凸部１０
１ｂとからなり、凹部１０１ａが隣接するブロックに接
するように形成されている。凹部１０１ａは幅Ｌ１＝４
μｍに設定され、凸部１０１ｂは幅Ｌ２＝１２μｍに設
定されている。また、各ブロックＰ０〜Ｐ７のコード部
１０２〜１１１は、３つの凹凸の組み合わせからなる３
ビットの位置情報を示すように形成されている。コード
部１０２〜１１１の各ビットは、幅Ｌ３＝８μｍですべ
て凹からなる凹部１０２ａ、あるいは、幅Ｌ４＝４μｍ
の凸部１０２ｂと幅Ｌ５＝４μｍの凸部１０２ｃのいず
れかよりなる。従って、各ビットの幅は、８μｍで各コ
ード部１０２〜１１１の幅は２４μｍとなる。

【００５５】例えば、ブロックＰ０のコード部１０２
は、３個の凹部１０２ａが連続して形成されている。ま
た、ブロックＰ１のコード部１０３は、凹部１０２ｂ、
凸部１０２ｃと２個の凹部１０２ａとからなる。

【００５６】また、ブロックＰ２のコード部１０４は、
凹部１０２ａ、凹部１０２ｂ、凸部１０２ｃ、凹部１０
２ａとからなり、コード部１０３とは各凹凸の並ぶ順番
が異なっている。このように、コード部１０２〜１１１
の各ビットは、凹凸の組み合わせからなる３ビットの信
号が得られるように形成されており、上記のように凹部
１０２ａ、凹部１０２ｂ、凸部１０２ｃの並らぶ順番を
異ならせた配置パターンから探針５０のＸ方向走査位置
が検出される。

【００５７】図６において、ハッチングで示す部分は、
凸部１０１ｂ、１０２ｃで、ハッチングの無い部分が凹
部１０１ａ、１０２ａ、１０２ｂである。また、凸部１
０１ｂ、１０２ｃ及び凹部１０１ａ、１０２ａ、１０２
ｂは、Ｘ方向と直交するＹ方向に延在形成されている。
そのため、探針５０は校正試料１００の表面をＸ方向に
移動させることによりＸ方向位置検出ブロックＰ０〜Ｐ
７の何れかを走査することができる。

【００５８】このように、各Ｘ方向位置検出ブロックＰ
０〜Ｐ７の表面には、夫々異なる凹部及び凸部の組み合
わせからなるパターンで形成されているため、このパタ
ーンを検出することにより探針５０の位置を求めること
ができる。本実施例では、微動用駆動部５３の可動範囲
が６０μｍに設定されているのに対し、各ブロックＰ０
〜Ｐ７のＸ方向の幅が４０μｍに設定されている。すな
わち、各ブロックＰ０〜Ｐ７の幅は、微動用駆動部５３
の可動範囲よりも小さい寸法となっているので、探針５
０がブロックＰ０〜Ｐ７の何れかに接触してＸ方向に６
０μｍ移動させると、一のブロックを横切ることができ
る。よって、ブロックＰ０〜Ｐ７のどこでもＸ方向走査
位置の検出が可能であるので、探針５０を接触させる位
置はブロックＰ０〜Ｐ７のどれでも良いことになる。

【００５９】本実施例では、ブロックＰ０〜Ｐ７を一列
に並べると正方形となるように各寸法が決められてい
る。各ブロックＰ０〜Ｐ７は、夫々Ｘ方向の幅が４０μ
ｍであるので、８個のブロックＰ０〜Ｐ７のＸ方向の全
幅は３２０μｍとされ、ブロックＰ０〜Ｐ７のＹ方向の
長さも３２０μｍとなっている。

【００６０】図８はＸ方向位置検出ブロックＰ０〜Ｐ７
に形成された位置識別パターンの一例を示す。探針５０
が各ブロックＰ０〜Ｐ７のコード部１０８を走査して得
られる信号は、ブロックＰ０の場合「０００」、ブロッ
クＰ１の場合「１００」、ブロックＰ２の場合「０１
０」、ブロックＰ３の場合「１１０」、ブロックＰ４の
場合「００１」、ブロックＰ５の場合「１０１」、ブロ
ックＰ６の場合「０１１」、ブロックＰ７の場合「１１
１」といった具合に３ビットの信号となる。

【００６１】このように各ブロックＰ０〜Ｐ７から異な
る位置識別コードが得られ、この位置識別コードから探
針５０の位置を特定することができる。そのため、探針
５０が最初に接触した位置からＸ方向に６０μｍ移動す
る間にブロックＰ０〜Ｐ７のいずれかのブロックに形成
された凹凸からなるパターンを走査することにより、そ
のときのＸ方向走査位置を正確に検出することができ
る。よって、探針５０がブロックＰ０〜Ｐ７のどこに接
触してもその位置を検出できるので、従来のように校正
試料１００と探針５０の位置合わせを行う際に粗動用駆
動部３９を駆動させて探針５０を粗動させた後に微動用
駆動部５３を駆動させて探針５０を微動させるといった
面倒な動作を行う必要がなく、探針５０の位置検出時間
を短縮できる。

【００６２】尚、Ｙ方向位置検出ブロックＱ０〜Ｑ７は
上記Ｘ方向位置検出ブロックＰ０〜Ｐ７と同様な構成で
あり、Ｘ方向位置検出ブロックＰ０〜Ｐ７を９０°回動
させた向きに配列させたものである。従って、Ｙ方向位
置検出ブロックＱ０〜Ｑ７においても上記Ｘ方向位置検
出ブロックＰ０〜Ｐ７と同様に凹凸からなるパターン
が、Ｙ方向と直交するＸ方向に延在形成されている。そ
のため、探針５０はＹ方向位置検出ブロックＱ０〜Ｑ７
のいずれかに接触させた後、その表面をＹ方向に走査さ
せることによりＹ方向走査位置を検出することができ
る。

【００６３】このように微動用駆動部５３のみにより探
針５０を微動させて校正試料１００の表面をＸ方向に移
動させるだけで探針５０の先端のＸ方向位置を求めるこ
とができる。同様に、探針５０をＹ方向に移動させるだ
けで探針５０の先端のＹ方向位置を求めることができ
る。

【００６４】図９は制御装置９２が実行する位置合わせ
処理を説明するためのフローチャートである。制御装置
９２は、ステップＳ１（以下「ステップ」を省略する）
において、粗動用駆動部３９により光学顕微鏡４０を
Ｘ，Ｙ方向に移動させて光学顕微鏡４０の視野の中心を
校正試料１００の端点Ｇ０（図５参照）周辺に合わせ
る。このときの光学顕微鏡４０の視野中心をＧ１とす
る。

【００６５】次のＳ２では、粗動用駆動部３９のＺ軸方
向駆動モータ３６を駆動させて光学顕微鏡４０をＺ方向
に移動させて光学顕微鏡４０のフォーカス制御を行ない
光学顕微鏡４０の焦点を校正試料１００に合わせる。続
いてＳ３で、光学顕微鏡４０の視野中心が校正試料１０
０の端点Ｇ０と一致するときの粗動ステージ座標系にお
ける粗動位置Ｘｍ，Ｙｍ，Ｚｍを求める。これは、図５
に示すように光学顕微鏡４０が粗動ステージ座標系Ｘ
０，Ｙ０，Ｚ０にあるときの光学顕微鏡４０の視野中心
Ｇ１から端点Ｇ０までの距離Ｘ１とＹ１を求め、粗動ス
テージ座標系Ｘ０，Ｙ０，Ｚ０に加算してＸｍ＝Ｘ０＋
Ｘ１，Ｙｍ＝Ｙ０＋Ｙ１として演算すれば良い。

【００６６】そして、Ｓ４において、粗動用駆動部３９
を駆動させて粗動させ探針５０を校正試料１００の上方
に移動させる。次のＳ５では、探針５０を校正試料１０
０のＸ方向位置検出ブロックＰ０〜Ｐ７のいずれかに接
触させ、そのときのＸ，Ｚ方向の粗動変位を検出し、位
置データＸ２，Ｚｐを保存する。尚、このときの探針５
０の校正試料１００への接触位置をＧ２とする。

【００６７】続いてＳ６では、微動用駆動部５３により
探針５０をＸ方向に５２μｍの距離だけ走査して、走査
したブロック表面に形成されて凹凸形状に対応する信
号、凹凸像Ｌ_X （図７及び図８参照）を得る。尚、Ｓ６
において、探針５０のＸ方向への走査距離を５２μｍと
したのは、各ブロックのＸ方向の幅が４０μｍで境界部
１０６の凸部１０１ｂの幅が１２μｍであるので、探針
５０を５２μｍ移動させることによりいずれかのブロッ
クに形成された境界部１０１の凸部１０１ｂを完全に走
査することができるからである。

【００６８】すなわち、ブロックＰ３，Ｐ４に形成され
た境界部１０１及びコード部の凹凸形状が図１０（ａ）
に示されるような形状であるとした場合、探針５０がブ
ロックＰ３の境界部１０１に接触してＸ方向に走査され
ると、凹凸像Ｌ_X1は図１０（ｂ）に示すような信号波形
となる。また、探針５０がブロックＰ３のコード部１０
５に接触してＸ方向に走査された場合の凹凸像Ｌ_X2は、
図１０（ｃ）に示すよう信号波形となる。いずれの場合
も走査波形中に１２μｍの境界部の凸部が含まれる。

【００６９】次のＳ７では、上記Ｓ６で得られた凹凸像
Ｌ_x から境界部１０１の凸部１０１ｂ（幅１２μｍの凸
部）を探索する。そして、Ｓ８において、凹凸像Ｌ_x か
ら境界部１０１の凸部１０１ｂの前後に位置するコード
部の検出信号を抜き出し、このコード部のコード情報
（走査位置情報）を解読して探針５０が接触したブロッ
クＰｉ（ｉはブロック番号）を判定する。

【００７０】従って、上記Ｓ６で探針５０がＸ方向に５
２μｍ走査されて、例えば探針５０がブロックＰ３とＰ
４を横切って凹凸像Ｌ_X1が取得されたとすると、Ｓ７で
ブロックＰ４の境界部１０１（ＳＢ）を見つけ、Ｓ８で
コード「１１０」からブロックＰ３であることが分かる
ので、先にみつけた境界部１０１（ＳＢ）はブロックＰ
３の右のブロックＰ４のものであることが分かる。

【００７１】一方、少しずれて凹凸像Ｌ_X2を取得したと
すると、ブロックＰ３の後ろ２ビットのコード「１０」
と、ブロックＰ４のコードの前２ビットのコード「０
０」とが分かる。そして、後ろ２ビットが「１０」で前
２ビットが「００」の隣あったブロックはＰ３とＰ４し
かないないので、この場合の境界部１０１（ＳＢ）はブ
ロックＰ４であることが分かる。

【００７２】続いて、Ｓ９に進み、凹凸像Ｌ_x の中の開
始点Ｇ２から境界部１０１の検出信号ＳＢまでのＸ方向
の距離Ｘ₃ を演算する。次のＳ１０では、探針５０が校
正試料１００の端点Ｇ０と一致するときの粗動ステージ
座標系における粗動Ｘ位置Ｘｐを求める。これは、図５
に示すように、端点Ｇ０からブロックｉの境界部までの
Ｘ方向距離がｉ×４０μｍであり、境界からＧ２までの
Ｘ方向距離がＸ３であることから端点Ｇ０からＧ２まで
のＸ方向距離Ｘ４は、ｉ×４０−Ｘ３となり、探針５０
がＧ２にあるときの粗動ステージ座標系Ｘ２から上記距
離Ｘ４を減算してＸｐ＝Ｘ２＋Ｘ３−ｉ×４０として求
まる。

【００７３】次のＳ１１以降ではＹ方向の位置補正デー
タの処理を実行する。すなわち、Ｓ１１では、探針５０
を校正試料１００のＹ方向位置検出ブロックＱ０〜Ｑ７
のいずれかに接触させ、そのときのＹ方向の粗動変位を
検出し、位置データＹ２を保存する。尚、このときの探
針５０の校正試料１００への接触位置をＧ３とする。

【００７４】続いてＳ１２では、微動用駆動部５３によ
り探針５０をＹ方向に５２μｍの距離だけ走査して、走
査したブロック表面に形成されて凹凸形状に対応する信
号、凹凸像Ｌ_y （図７及び図８参照）を得る。次のＳ１
３では、上記Ｓ１２で得られた凹凸像Ｌ_y から境界部１
０６の凸部１０２ａ（幅１２μｍの凸部）を探索する。
そして、Ｓ１４において、凹凸像Ｌ_yから境界部１０６
の凸部１０２ａの前後に位置するコード部１０８の検出
信号を抜き出し、このコード部１０８のコード情報（走
査位置情報）を解読して探針５０が接触したブロックＱ
ｊ（ｊはブロック番号）を判定する。

【００７５】続いて、Ｓ１５に進み、凹凸像Ｌ_y の中の
開始点Ｇ３から境界部１０６の検出信号ＳＢまでのＹ方
向の距離Ｙ₃ を演算する。次のＳ１６では、探針５０が
校正試料１００の端点Ｇ０と一致するときの粗動ステー
ジ座標系における粗動Ｙ位置Ｙｐを求める。これは、図
５に示すように、端点Ｇ０からブロックｊの境界部まで
のＹ方向距離がｊ×４０μｍであり、境界からＧ２まで
のＹ方向距離がＹ３であることから端点Ｇ０からＧ３ま
でのＹ方向距離がＹ３であることから、Ｇ０からＧ３ま
でのＹ方向距離はｊ×４０−Ｙ３となり、探針５０がＧ
３にあるときの粗動ステージ座標系Ｙ２から上記距離Ｙ
３を減算してＹｐ＝Ｙ２＋Ｙ３−Ｊ×４０として求ま
る。

【００７６】そして、光学顕微鏡４０と探針５０の軸心
との相対精密位置Ｘ_f ＝Ｘｍ−Ｘｐ，Ｙ_f ＝Ｙｍ−Ｙ
ｐ，Ｚ_f ＝Ｚｍ−Ｚｐを演算する。従って、光学顕微鏡
４０で検査する微細配線の位置を設定した後、光学顕微
鏡４０に対する探針５０のずれ量（相対精密位置Ｘ_f ，
Ｙ_f ，Ｚ_f ）を補正して探針５０を微動させることによ
り探針５０を所望の微細配線に正確に接触させることが
できる。

【００７７】図１１は校正試料の変形例１を示す。校正
試料１１２は、上記実施例の校正試料１００とＸ方向位
置検出ブロックＰ０〜Ｐ７の構成は全く同じであり、Ｙ
方向位置検出ブロックＱ０〜Ｑ７がＸ方向位置検出ブロ
ックと同じ幅（４０μｍ）で形成されている。すなわ
ち、Ｘ方向の位置検出が行えれば、Ｙ方向の位置検出に
は一ブロック分の幅があれば十分である。

【００７８】そのため、校正試料１１２では、全体の幅
が校正試料１００よりも小さくなっており、小型化が図
れる。図１２は校正試料の変形例２を示す。校正試料１
１４は、上記実施例の校正試料１００と同じＸ方向位置
検出ブロックＰ０〜Ｐ７の各間に幅８μｍのＹ方向位置
検出ブロックＱ０〜Ｑ７が形成されている。すなわち、
ブロックＰ０〜Ｐ７のいずれかに探針５０が接触されて
Ｘ方向の位置検出を行った後、隣接されたＹ方向位置検
出ブロックＱ０〜Ｑ７に探針５０を微動させてＹ方向の
位置検出を行うことができる。

【００７９】そのため、校正試料１１４では、全体の幅
を校正試料１００よりも小さくして小型化ができると共
に、探針５０を粗動させずにＹ方向の位置検出が可能と
なり、位置検出時間をより短縮できる。図１３は校正試
料の変形例３のブロックパターンを示す図、図１４はブ
ロックを拡大して示す図である。

【００８０】校正試料１２０は、位置検出ブロックＰ０
０〜Ｐ７７がマトリクス状に並んでいる。このブロック
Ｐ００〜Ｐ７７には、Ｘ方向に延在する凹凸部が無く、
Ｙ方向に延在する凹凸部により位置情報がコード化され
ている。全部で６４個のブロックＰ００〜Ｐ７７を区別
するため、幅１０μｍの境界部１２１と、幅３０μｍか
らなるコード部１２２〜１２５等からなり、コード部１
２２〜１２５等は、夫々幅５μｍのビット部６個からな
る。各ビットは、全て凹部１２２ａあるいは２．５μｍ
の凹部１２２ｂと２．５μｍの凸部１２２ｃの組み合わ
せのいずれかである。

【００８１】尚、図１４では、ブロックＰ００〜Ｐ７７
のうちブロックＰ００，Ｐ０１，Ｐ１０，Ｐ１１のみを
拡大して示してある。ブロックＰ００のコード部１２２
は、６個の凹部１２２ａからなり、ブロックＰ０１のコ
ード部１２３は、凹部１２２ｂ，凸部１２２ｃと５個の
凹部１２２ａからなる。

【００８２】ブロックＰ１０のコード部１２４は、同様
に凹部１２２ｂ，凸部１２２ｃと５個の凹部１２２ａか
らなるが、並ぶ順番がブロックＰ０１と異なる。また、
ブロックＰ１１のコード部１２５は、同様に２個の凹部
１２２ｂ，凸部１２２ｃと４個の凹部１２２ａからな
る。さらに、各ブロックのＹ方向幅は、４０μｍで、各
ブロックのＹ方向の端には、幅２．５μｍの凸部１２６
がＸ方向に延在形成されている。

【００８３】従って、探針５０が４５μｍ走査される
と、ブロックＰ００〜Ｐ７７の中のどのブロックに接触
したかを判別することができる。そのため、マトリクス
状に並んだブロック位置からＸ方向位置だけでなく、３
７．５μｍの範囲でＹ方向位置が分かる。さらに、探針
５０をＹ方向に４０μｍ走査することにより、探針５０
は凸部１２６に接触して通過するので、その位置からＹ
方向の正確な位置を求めることができる。

【００８４】尚、上記実施例では、境界部とコード部と
を分離させた構成としたが、これに限らず、凹部の深さ
を変えることによりコード部の中に境界部を形成するこ
とも可能である。また、上記実施例では、コード部を凹
凸により２値化しているが、深さを段階的に変えること
により多値化することも可能である。

【００８５】また、上記実施例では、コード部に２個の
凸部が連続形成されないようにしたが、これに限らず、
２個あるいは３個以上の凸部が連続形成されようにする
ことも可能である。

【００８６】

【発明の効果】上述の如く本発明によれば、下記の種々
の効果を実現することができる。上記請求項１の発明に
よれば、一方向に延在する凹凸による異なる位置識別パ
ターンが個別に形成された複数の位置検出ブロックを有
する校正試料の表面に探針を接触させて、位置識別パタ
ーンの組み合わせから探針の走査位置を検出するため、
探針の位置を容易に測定することができ、探針の位置検
出時間を短縮できる。そのため、探針交換時の探針の位
置ずれが微動範囲内に入っていなくても光学顕微鏡の焦
点中心と探針の先端との相対位置の測定を高速で且つ確
実に行える。

【００８７】また、請求項２の発明によれば、探針位置
補正装置において、探針が校正試料の表面に形成された
一の位置検出ブロックに摺接して位置識別パターンを検
出すると、位置識別パターンの組み合わせからコード化
された走査位置情報を生成し、この走査位置情報から探
針が接触された座標位置を演算すると共に、検出された
座標位置に基づいて探針の走査位置を補正するため、探
針の位置検出時間を短縮できると共に、探針の走査位置
を正確に補正することができる。そのため、探針交換時
の探針の位置ずれが微動範囲内に入っていなくても光学
顕微鏡の焦点中心と探針の先端との相対位置の測定を高
速で且つ確実に行える。

【００８８】また、請求項３の発明によれば、微細配線
検査装置において、校正試料の各辺が微動用駆動部の動
作範囲より小さい寸法に形成され、探針が校正試料の表
面に形成された一の位置検出ブロックに摺接させて位置
識別パターンを検出して位置識別パターンの組み合わせ
からコード化された走査位置情報を生成し、この走査位
置情報から探針が接触された座標位置を演算すると共
に、検出された座標位置に基づいて探針の走査位置を補
正するため、探針の位置検出時間を短縮できると共に、
探針の走査位置を正確に補正することができる。そのた
め、探針交換時の探針の位置ずれが微動範囲内に入って
いなくても光学顕微鏡の焦点中心と探針の先端との相対
位置の測定を高速で且つ確実に行える。

【００８９】また、請求項４の発明によれば、探針が接
触する校正試料の表面に一方向に延在する凹凸による位
置識別パターンを形成し、探針を凹凸に摺接させて位置
識別パターンを検出し、当該位置識別パターンの組み合
わせから校正試料に接触された探針の走査位置を補正す
ることを特徴とする探針位置補正方法により探針の位置
検出時間を短縮できると共に、探針の走査位置を正確に
補正することができる。そのため、探針交換時の探針の
位置ずれが微動範囲内に入っていなくても光学顕微鏡の
焦点中心と探針の先端との相対位置の測定を高速で且つ
確実に行える。

【００９０】また、請求項５の発明によれば、校正試料
の表面に形成された位置識別パターンに探針を摺接させ
て位置識別パターンを検出し、続いて位置識別パターン
の組み合わせからコード化された走査位置情報を生成
し、当該走査位置情報から探針が接触された座標位置を
演算した後、演算された座標位置に基づいて前記探針の
走査位置を補正することを特徴とする探針位置補正方法
により探針の位置検出時間を短縮できると共に、探針の
走査位置を正確に補正することができる。そのため、探
針交換時の探針の位置ずれが微動範囲内に入っていなく
ても光学顕微鏡の焦点中心と探針の先端との相対位置の
測定を高速で且つ確実に行える。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の校正試料を用いた微細配線検査装置の
一実施例の構成を示す構成図である。

【図２】探針を測定試料に移動させた状態を示す構成図
である。

【図３】探針保持部の構成を拡大して示す縦断面図であ
る。

【図４】探針位置補正装置のブロック図である。

【図５】本発明の校正試料の形状を示す平面図である。

【図６】校正試料の位置検出ブロックを拡大して示す平
面図である。

【図７】図６中Ａ−Ａ’線に沿う縦断面図である。

【図８】Ｘ方向位置検出ブロックＰ０〜Ｐ７に形成され
た位置識別パターンの一例を示す図である。

【図９】制御装置が実行する位置合わせ処理を説明する
ためのフローチャートである。

【図１０】探針を走査させて校正試料のブロックを検出
する手順を説明するための図である。

【図１１】校正試料の変形例１を示す平面図である。

【図１２】校正試料の変形例２を示す平面図である。

【図１３】校正試料の変形例３を示す平面図である。

【図１４】校正試料の変形例３の凹凸パタ−ンを拡大し
て示す図である。

【図１５】探針が磁気吸着される構成を拡大して示す図
である。

【図１６】探針が磁気吸着される際に位置ずれが生じる
ことを説明するための拡大図である。

【図１７】従来の校正試料を説明するための図である。

【符号の説明】

１０ 防振台 １１ ベース １２ 測定試料 １６ Ｙ軸方向案内レール １８ Ｙ軸方向テーブル ２２ Ｘ軸方向テーブル ２４ Ｘ軸方向駆動モータ ３０ 切替ステージ ３２ Ｚ軸方向案内レール ３４ 焦点調整ステージ ３６ Ｚ軸方向駆動モータ ３９ 粗動用駆動部 ４０ 光学顕微鏡 ４２ 退避ステージ ４４ Ｚ軸方向駆動モータ ４６ 走査プローブ顕微鏡 ４８，４９ 移動ステージ ５０ 探針 ５１ 探針保持部 ５２ アクチュエータ ５３ 微動用駆動部 ６０，６２ 十字梁 ６４，６６，６８ 導電板 ７０ ホルダ ７２ 中空ロッド ８０ 電圧情報発生素子 ８２ 永久磁石 ８４ 磁性材 ９０ 探針位置補正装置 ９２ 制御装置 ９４ 静電容量検出回路 １００，１１２，１１４，１２０ 校正試料 １０１，１２１ 境界部 １０１ａ，１０２ｂ，１２１ａ，１２２ａ，１２２ｂ
凹部 １０１ｂ，１０２ｃ，１２１ｂ，１２２ｃ，１２６ 凸
部 １０２〜１０４，１２２〜１２５ コード部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｈ０１Ｌ 21/66 Ｈ０１Ｌ 21/66 Ｓ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 探針が接触する表面に一方向に延在する
   凹凸による異なる位置識別パターンが個別に形成された
   複数の位置検出ブロックを有し、該位置識別パターンの
   組み合わせから前記探針の走査位置を検出させることを
   特徴とする校正試料。
2. 【請求項２】 探針が接触する表面に一方向に延在する
   凹凸による異なる位置識別パターンが個別に形成された
   複数の位置検出ブロックを有する校正試料と、 前記探針を前記校正試料の表面に形成された一の位置検
   出ブロックに摺接させて前記位置識別パターンを検出
   し、前記位置識別パターンの組み合わせからコード化さ
   れた走査位置情報を生成する走査位置情報生成部と、 該走査位置情報生成部により生成された前記走査位置情
   報から前記探針が接触された座標位置を演算する探針位
   置検出部と、 該探針位置検出部により検出された座標位置に基づいて
   前記探針の走査位置を補正する補正演算部と、 からなることを特徴とする探針位置補正装置。
3. 【請求項３】 被測定試料に形成された微細配線を撮像
   ユニットにより撮像し、該撮像ユニットが撮像した画像
   情報に基づいて前記被測定試料の微細配線に探針を接触
   させるように微動用駆動部及び粗動用駆動部を駆動させ
   て前記被測定試料の微細配線を検査する微細配線検査装
   置において、 各辺が前記微動用駆動部の動作範囲より小さい寸法に形
   成され、前記探針を接触させる表面に一方向に延在する
   凹凸による異なる位置識別パターンが個別に形成された
   複数の位置検出ブロックを有する校正試料と、 前記探針を前記校正試料の表面に形成された一の位置検
   出ブロックに摺接させて前記位置識別パターンを検出
   し、前記位置識別パターンの組み合わせからコード化さ
   れた走査位置情報を生成する走査位置情報生成部と、 該走査位置情報生成部により生成された前記走査位置情
   報から前記探針が接触された座標位置を演算する探針位
   置検出部と、 該探針位置検出部により検出された座標位置に基づいて
   前記探針の走査位置を補正する補正演算部と、 を備えてなることを特徴とする微細配線検査装置。
4. 【請求項４】 探針が接触する校正試料の表面に一方向
   に延在する凹凸による位置識別パターンを形成し、前記
   探針を前記凹凸に摺接させて前記位置識別パターンを検
   出し、当該位置識別パターンの組み合わせから前記校正
   試料に接触された前記探針の走査位置を補正することを
   特徴とする探針位置補正方法。
5. 【請求項５】 校正試料の表面に形成された位置識別パ
   ターンに探針を摺接させて前記位置識別パターンを検出
   し、続いて前記位置識別パターンの組み合わせからコー
   ド化された走査位置情報を生成し、当該走査位置情報か
   ら前記探針が接触された座標位置を演算した後、演算さ
   れた座標位置に基づいて前記探針の走査位置を補正する
   ことを特徴とする探針位置補正方法。